当前位置:
X-MOL 学术
›
Adv. Energy Mater.
›
论文详情
Our official English website, www.x-mol.net, welcomes your
feedback! (Note: you will need to create a separate account there.)
Rubidium Iodide Reduces Recombination Losses in Methylammonium-Free Tin-Lead Perovskite Solar Cells
Advanced Energy Materials ( IF 24.4 ) Pub Date : 2023-03-30 , DOI: 10.1002/aenm.202204339 Fengjiu Yang 1 , Rowan W. MacQueen 1 , Dorothee Menzel 1 , Artem Musiienko 1 , Amran Al‐Ashouri 1 , Jarla Thiesbrummel 2 , Sahil Shah 3 , Karunanantharajah Prashanthan 1, 4 , Daniel Abou‐Ras 1 , Lars Korte 1 , Martin Stolterfoht 3 , Dieter Neher 3 , Igal Levine 1 , Henry Snaith 2 , Steve Albrecht 1, 5
Advanced Energy Materials ( IF 24.4 ) Pub Date : 2023-03-30 , DOI: 10.1002/aenm.202204339 Fengjiu Yang 1 , Rowan W. MacQueen 1 , Dorothee Menzel 1 , Artem Musiienko 1 , Amran Al‐Ashouri 1 , Jarla Thiesbrummel 2 , Sahil Shah 3 , Karunanantharajah Prashanthan 1, 4 , Daniel Abou‐Ras 1 , Lars Korte 1 , Martin Stolterfoht 3 , Dieter Neher 3 , Igal Levine 1 , Henry Snaith 2 , Steve Albrecht 1, 5
Affiliation
Outstanding optoelectronic properties of mixed tin-lead perovskites are the cornerstone for the development of high-efficiency all-perovskite tandems. However, recombination losses in Sn-Pb perovskites still limit the performance of these perovskites, necessitating more fundamental research. Here, rubidium iodide is employed as an additive for methylammonium-free Sn-Pb perovskites. It is first investigated the effect of the RbI additive on the perovskite composition, crystal structure, and element distribution. Quasi-Fermi level splitting and transient photoluminescence measurements reveal that the RbI additive reduces recombination losses and increases carrier lifetime of the perovskite films. This finding is attributed to an approximately ten-fold reduction in the defect density following RbI treatment, as probed using constant final state yield photoelectron spectroscopy. Additionally, the concentration of Sn vacancies is also reduced, and the perovskite film becomes less p-type both in the bulk and at the interface towards the electron contact. Thus, the conductivity for electrons increases, improving carrier extraction. As a result, the open-circuit voltage of RbI-containing solar cells improves by 61 mV on average, with the best efficiency >20%. This comprehensive study demonstrates that RbI is effective at reducing recombination losses and carrier trapping, paving way for a new approach to Sn-Pb perovskite solar cell research.
中文翻译:
碘化铷降低无甲基铵锡铅钙钛矿太阳能电池的复合损失
混合锡铅钙钛矿出色的光电性能是开发高效全钙钛矿叠层的基石。然而,Sn-Pb 钙钛矿中的复合损失仍然限制了这些钙钛矿的性能,需要进行更多的基础研究。在这里,碘化铷被用作不含甲基铵的锡铅钙钛矿的添加剂。首先研究了 RbI 添加剂对钙钛矿组成、晶体结构和元素分布的影响。准费米能级分裂和瞬态光致发光测量表明,RbI 添加剂减少了复合损失并增加了钙钛矿薄膜的载流子寿命。这一发现归因于 RbI 处理后缺陷密度降低了大约十倍,正如使用恒定终态产率光电子能谱所探测的那样。此外,Sn 空位的浓度也降低了,并且钙钛矿薄膜在本体和朝向电子接触的界面处都变得不那么 p 型。因此,电子的电导率增加,从而改善载流子提取。结果,含 RbI 太阳能电池的开路电压平均提高了 61 mV,最佳效率 >20%。这项综合研究表明,RbI 可有效减少复合损失和载流子捕获,为锡铅钙钛矿太阳能电池研究的新方法铺平道路。电子的电导率增加,从而改善载流子提取。结果,含 RbI 太阳能电池的开路电压平均提高了 61 mV,最佳效率 >20%。这项综合研究表明,RbI 可有效减少复合损失和载流子捕获,为锡铅钙钛矿太阳能电池研究的新方法铺平道路。电子的电导率增加,从而改善载流子提取。结果,含 RbI 太阳能电池的开路电压平均提高了 61 mV,最佳效率 >20%。这项综合研究表明,RbI 可有效减少复合损失和载流子捕获,为锡铅钙钛矿太阳能电池研究的新方法铺平道路。
更新日期:2023-03-30
中文翻译:
碘化铷降低无甲基铵锡铅钙钛矿太阳能电池的复合损失
混合锡铅钙钛矿出色的光电性能是开发高效全钙钛矿叠层的基石。然而,Sn-Pb 钙钛矿中的复合损失仍然限制了这些钙钛矿的性能,需要进行更多的基础研究。在这里,碘化铷被用作不含甲基铵的锡铅钙钛矿的添加剂。首先研究了 RbI 添加剂对钙钛矿组成、晶体结构和元素分布的影响。准费米能级分裂和瞬态光致发光测量表明,RbI 添加剂减少了复合损失并增加了钙钛矿薄膜的载流子寿命。这一发现归因于 RbI 处理后缺陷密度降低了大约十倍,正如使用恒定终态产率光电子能谱所探测的那样。此外,Sn 空位的浓度也降低了,并且钙钛矿薄膜在本体和朝向电子接触的界面处都变得不那么 p 型。因此,电子的电导率增加,从而改善载流子提取。结果,含 RbI 太阳能电池的开路电压平均提高了 61 mV,最佳效率 >20%。这项综合研究表明,RbI 可有效减少复合损失和载流子捕获,为锡铅钙钛矿太阳能电池研究的新方法铺平道路。电子的电导率增加,从而改善载流子提取。结果,含 RbI 太阳能电池的开路电压平均提高了 61 mV,最佳效率 >20%。这项综合研究表明,RbI 可有效减少复合损失和载流子捕获,为锡铅钙钛矿太阳能电池研究的新方法铺平道路。电子的电导率增加,从而改善载流子提取。结果,含 RbI 太阳能电池的开路电压平均提高了 61 mV,最佳效率 >20%。这项综合研究表明,RbI 可有效减少复合损失和载流子捕获,为锡铅钙钛矿太阳能电池研究的新方法铺平道路。